package swardToOffer.struct_1_arr;
// 面试题29：顺时针打印矩阵
// 题目：输入一个矩阵，按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字。

import java.util.Arrays;

/**
 * 方案1：模拟：
 * 通过辅助数组，以右>下>左>上为优先级进行遍历，并将已访问过的格子标记为不能访问
 * 可以模拟打印矩阵的路径。初始位置是矩阵的左上角，初始方向是向右，当路径超出界限或者进入之前访问过的位置时，
 * 顺时针旋转，进入下一个方向。判断路径是否进入之前访问过的位置需要使用一个与输入矩阵大小相同的辅助矩阵 visited，
 * 其中的每个元素表示该位置是否被访问过。当一个元素被访问时，将 visited 中的对应位置的元素设为已访问。
 * 方案2：按层模拟
 * 可以将矩阵看成若干层，首先打印最外层的元素，其次打印次外层的元素，直到打印最内层的元素。
 * 定义矩阵的第 k 层是到最近边界距离为 k 的所有顶点。例如，下图矩阵最外层元素都是第 1 层，
 * 次外层元素都是第 2 层，剩下的元素都是第 3 层。
 */
public class PrintMatrix {
    public int[] printMatrixClockWisely(int[][] matrix) {
        if (matrix == null || matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) {
            return new int[0];
        }
        int rows = matrix.length, columns = matrix[0].length;
        boolean[][] visited = new boolean[rows][columns];
        int total = rows * columns;
        int[] order = new int[total];
        int row = 0, column = 0;
        int[][] directions = {{0, 1}, {1, 0}, {0, -1}, {-1, 0}};
        int directionIndex = 0;
        for (int i = 0; i < total; i++) {
            order[i] = matrix[row][column];
            visited[row][column] = true;
            int nextRow = row + directions[directionIndex][0], nextColumn = column + directions[directionIndex][1];
            if (nextRow < 0 || nextRow >= rows || nextColumn < 0 || nextColumn >= columns || visited[nextRow][nextColumn]) {
                directionIndex = (directionIndex + 1) % 4;
            }
            row += directions[directionIndex][0];
            column += directions[directionIndex][1];
        }
        return order;
    }


    public int[] printMatrixHierarchical (int[][] matrix) {
        if (matrix == null || matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) {
            return new int[0];
        }
        int rows = matrix.length, columns = matrix[0].length;
        int[] order = new int[rows * columns];
        int index = 0;
        int left = 0, right = columns - 1, top = 0, bottom = rows - 1;
        while (left <= right && top <= bottom) {
            for (int column = left; column <= right; column++) {
                order[index++] = matrix[top][column];
            }
            for (int row = top + 1; row <= bottom; row++) {
                order[index++] = matrix[row][right];
            }
            if (left < right && top < bottom) {
                for (int column = right - 1; column > left; column--) {
                    order[index++] = matrix[bottom][column];
                }
                for (int row = bottom; row > top; row--) {
                    order[index++] = matrix[row][left];
                }
            }
            left++;
            right--;
            top++;
            bottom--;
        }
        return order;
    }


    public static void main(String[] args) {
        PrintMatrix Main = new PrintMatrix();
        int[][] matrix = new int[4][4];
        matrix[0] = new int[]{1, 2, 3, 4};
        matrix[1] = new int[]{5, 6, 7, 8};
        matrix[2] = new int[]{9, 10, 11, 12};
        matrix[3] = new int[]{13, 14, 15, 16};
        System.out.println(Arrays.toString(Main.printMatrixClockWisely(matrix)));
    }

}
